一种电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构的制作方法

本发明涉及一种线切割设备，更确切地说，是一种电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构。

背景技术：

电火花线切割机床是一种重要的金属加工设备，为了获得令人满意的加工速度、加工件的表面光洁度和加工件的精度，必须使加工的刀具，即钼丝，上的张力恒定。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明公开了一种电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构，包含一钼丝连接器和一拉力传感器，所述的钼丝连接器承载所述的线切割机床的钼丝的张力，所述的拉力传感器通过一放大整形电路与一比较电路相连接，所述的比较电路与一中控系统相连接，所述的放大整形电路与一钼丝驱动机构相连接，所述的钼丝驱动机构驱动所述的钼丝连接器并调节所述的钼丝的张力。

作为本发明较佳的实施例，所述的钼丝连接器包含一导轮支架、一位移探测杆、一上张紧轮和一下张紧轮，所述的位移探测杆可拆卸地设置在所述的导轮支架的顶部，所述的上张紧轮设置在所述的导轮支架的上部，所述的下张紧轮设置在所述的导轮支架的下部，所述的导轮支架上设有一安装窗口；

所述的钼丝驱动机构可活动地设置在所述的安装窗口内，所述的钼丝驱动机构包含一联装支架、一驱动模组和一步进电机，所述的驱动模组设置在所述的联装支架的底部，所述的联装支架的顶部设有一可拆卸的下绝缘座，所述的下绝缘座上设有一可拆卸的上绝缘座，所述的下绝缘座与所述的联装支架固定连接，所述的上绝缘座与所述的导轮支架固定连接。

作为本发明较佳的实施例，所述的位移探测杆的头部设有一可拆卸的探测头，所述的位移探测杆的一侧上部设有一上开关座，所述的位移探测杆的一侧下部设有一下开关座，所述的上开关座上设有一初始触点开关和一最佳点开关，所述的下开关座上设有一极限触点开关，所述的导轮支架的头部一侧设有一第一导轮座，所述的导轮支架的头部另一侧设有一第二导轮座，所述的导轮支架的尾部一侧设有一第三导轮座，所述的导轮支架的尾部另一侧设有一第四导轮座，所述的第一导轮座上设有一第一过渡轮，所述的第二导轮座上设有一第二过渡轮，所述的第三导轮座上设有一第三过渡轮，所述的第四导轮座上设有一第四过渡轮，所述的导轮支架的一侧设有一贮丝筒，所述的导轮支架的另一侧设有一上主导轮和一下主导轮，所述的切割机床的钼丝依次缠绕到所述的贮丝筒、第一过渡轮、上张紧轮、第二过渡轮、上主导轮、下主导轮、第四过渡轮、下张紧轮、第三过渡轮，并回到所述的贮丝筒。

作为本发明较佳的实施例，所述的联装支架包含一联装底板、一联装侧板和一联装顶板，所述的联装底板的四角上分别设有一联装底板螺钉，所述的联装顶板的四角上分别设有一联装顶板螺钉，所述的驱动模组上设有一模组基板，所述的模组基板上设有四个基板螺孔，所述的导轮支架上设有一对联动螺孔，所述的下绝缘座的头部设有四个下绝缘第一螺孔，所述的下绝缘座的底部设有一下绝缘第二螺孔，所述的拉力传感器上设有一上压力传感连接孔和一下拉力传感器连接孔，所述的上绝缘座的头部设有一对上绝缘第一螺孔，所述的上绝缘座的底部设有一上绝缘第二螺孔，所述的基板螺孔与所述的联装底板螺钉通过螺钉连接，所述的联装顶板螺钉与所述的下绝缘第一螺孔通过螺钉连接，所述的上绝缘第一螺孔与所述的联动螺孔通过螺钉连接，所述的上绝缘第二螺孔与所述的上压力传感连接孔通过螺钉连接，所述的下拉力传感器连接孔与所述的下绝缘第二螺孔通过螺钉连接。

作为本发明较佳的实施例，所述的位移探测杆的底部设有一对探测杆螺孔，所述的导轮支架的顶部设有一对支架连接螺孔，所述的支架连接螺孔与所述的探测杆螺孔通过螺钉连接。

本发明的一种电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构具有以下优点：该拉力传感器安装到钼丝驱动机构中。钼丝的张力产生一电压信号。电压信号通过放大整形电路，产生一个和变现量成正比的电压信号。中控系统形成一个设定电压。比较电路将设定电压与拉力传感器的电压信号进行比较，于是钼丝驱动机构开始上升或下降，从而使得钼丝连接器上的钼丝的张力恒定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构的平面结构示意图；图2为图1中的电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构的立体结构示意图；

图3为图2中的电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构的立体结构分解示意图；

图4为图3中a区域的细节放大示意图；

图5为图3中的电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构的进一步的立体结构分解示意图；

图6为图5中的b区域的细节放大示意图；

图7为图5中的c区域的细节放大示意图；

图8为图5中的电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构的进一步的立体结构分解示意图；

图9为图8中的电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构的拉力传感器的立体结构示意图；

图10为拉力传感器的变形量和输出电压的理论关系图；

图11为拉力传感器的变形量和输出电压的实际关系图；

图12为拉力传感器的变形量和输出电压的经过拉力零点调节器补偿后的关系图；

图13为本发明的恒张力控制机构的拉力零点调节器的结构示意图；

图14为本发明的电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构的模块连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1至图14所示，该电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构包含一钼丝连接器p1和一拉力传感器17，该钼丝连接器p1承载该线切割机床的钼丝p6的张力，该拉力传感器17通过一放大整形电路p2与一比较电路p4相连接，该比较电路p4与一中控系统p5相连接，该放大整形电路p2与一钼丝驱动机构p3相连接，该钼丝驱动机构p3驱动该钼丝连接器p1并调节该钼丝p6的张力。

该钼丝连接器p1包含一导轮支架20、一位移探测杆7、一上张紧轮15和一下张紧轮21，该位移探测杆7可拆卸地设置在该导轮支架20的顶部，该上张紧轮15设置在该导轮支架20的上部，该下张紧轮21设置在该导轮支架20的下部，该导轮支架20上设有一安装窗口201。

该钼丝驱动机构p3可活动地设置在该安装窗口201内，该钼丝驱动机构p3包含一联装支架4、一驱动模组22和一步进电机6，该驱动模组22设置在该联装支架4的底部，该联装支架4的顶部设有一可拆卸的下绝缘座18，该下绝缘座18上设有一可拆卸的上绝缘座16，该下绝缘座18与该联装支架4固定连接，该上绝缘座16与该导轮支架20固定连接。

该位移探测杆7的头部设有一可拆卸的探测头8，该位移探测杆7的一侧上部设有一上开关座91，该位移探测杆7的一侧下部设有一下开关座92，该上开关座91上设有一初始触点开关10和一最佳点开关11，该下开关座92上设有一极限触点开关12，该导轮支架20的头部一侧设有一第一导轮座131，该导轮支架20的头部另一侧设有一第二导轮座132，该导轮支架20的尾部一侧设有一第三导轮座133，该导轮支架20的尾部另一侧设有一第四导轮座134，该第一导轮座131上设有一第一过渡轮14，该第二导轮座132上设有一第二过渡轮5，该第三导轮座133上设有一第三过渡轮19，该第四导轮座134上设有一第四过渡轮3，该导轮支架20的一侧设有一贮丝筒23，该导轮支架20的另一侧设有一上主导轮2和一下主导轮1，该切割机床的钼丝p6依次缠绕到该贮丝筒23、第一过渡轮14、上张紧轮15、第二过渡轮5、上主导轮2、下主导轮1、第四过渡轮3、下张紧轮21、第三过渡轮19，并回到该贮丝筒23。

该联装支架4包含一联装底板41、一联装侧板42和一联装顶板43，该联装底板41的四角上分别设有一联装底板螺钉411，该联装顶板43的四角上分别设有一联装顶板螺钉431，该驱动模组22上设有一模组基板221，该模组基板221上设有四个基板螺孔222，该导轮支架20上设有一对联动螺孔202，该下绝缘座18的头部设有四个下绝缘第一螺孔181，该下绝缘座18的底部设有一下绝缘第二螺孔182，该拉力传感器17上设有一上压力传感连接孔171和一下拉力传感器连接孔172，该上绝缘座16的头部设有一对上绝缘第一螺孔161，该上绝缘座16的底部设有一上绝缘第二螺孔162，该基板螺孔222与该联装底板螺钉411通过螺钉连接，该联装顶板螺钉431与该下绝缘第一螺孔181通过螺钉连接，该上绝缘第一螺孔161与该联动螺孔202通过螺钉连接，该上绝缘第二螺孔162与该上压力传感连接孔171通过螺钉连接，该下拉力传感器连接孔172与该下绝缘第二螺孔182通过螺钉连接。

该位移探测杆7的底部设有一对探测杆螺孔71，该导轮支架20的顶部设有一对支架连接螺孔200，该支架连接螺孔200与该探测杆螺孔71通过螺钉连接。

该驱动模组22为线性模组，也可以利用其它直线驱动机构来替代。

下面介绍该调节机构的使用方法。

贮丝筒23正向或反向转动时，一旦拉力传感器17探测到钼丝的张力偏离预设值，切割机的检测系统将步进电机6启动，整个驱动模组22开始上行或下行。同时，驱动模组22带动联装支架4和下绝缘座18同步运动，下绝缘座18则带动拉力传感器17和上绝缘座16同步运动，上绝缘座16带动整个导轮支架20同步运动。该导轮支架20的上行或下行则会带动上张紧轮15和下张紧轮21同步纵向运动，从而精确改变上张紧轮15和下张紧轮21上缠绕的钼丝的张力。

其中，拉力传感器17受到上绝缘座16和下绝缘座18的两个方向上的拉力，切割机的检测系统取上下拉力之和的平均值作为取样数值，来调节张力的大小。

该贮丝筒23在正转或反转时，其上钼丝张力的大小有差异，拉力传感器17可以监测贮丝筒23正转或反转时单向的张力，调节准确可靠，实现贮丝筒23正反向运转时其上钼丝张力的检测一致，大大提供了电火花线切割机床的加工精度和加工的可靠性。

其中，初始触点开关10保证位移探测杆7和导轮支架20的最大上升高度，即最高点。极限触点开关12保证位移探测杆7和导轮支架2的最大下降高度，即最低点。

在加工过程中，钼丝回伸长，位移探测杆7和导轮支架2自动下降以保证张力恒定，当下降到最低点时指示灯亮，喇叭报警，提示用户。此时，用户将钼丝走到贮丝筒23的一端，卸下钼丝并手抓住，按动上升开关，调整位移探测杆7和导轮支架2至最佳位置，此位置就是最佳点，此点上的开关就是最佳点开关11。

由于拉力传感器17本身具有重量，而重量产生的压力会使传感器输出的电压信号不准确，带来测量误差。因此，该拉力传感器17包含一用于调节该拉力传感器17的初始输出电压的拉力零点调节器24，该拉力零点调节器24的输出电压用于补偿该拉力传感器17的自身重量所带来的形变量。后文中会继续加以说明。

如图10所示，为拉力传感器17的变形量和输出电压的理论关系图。

如图11所示，为拉力传感器17的变形量和输出电压的实际关系图。此时，k段即为拉力传感器17的自身重量带来的输出电压。

如图12所示，为拉力传感器17的变形量和输出电压的经过拉力零点调节器补偿后的关系图，s段即为增加的补偿电压或偏离电压。

如图13所示，为本发明的拉力零点调节器24的结构示意图，拉力零点调节器24为一加法电路。具体地，合理选择电阻，使r1=r2=r=rf，则u0=ui1+ui2其中：ui2是人为设定的值，大小等于传感器由于自重产生电压值，此值大小可调，用于克服传感器的离散性误差。

如图14所示，为本发明的电火花线切割机床钼丝恒张力控制机构的模块连接示意图。该拉力传感器17安装到钼丝驱动机构p3中。钼丝p6的张力产生一电压信号。电压信号通过放大整形电路p2，产生一个和变现量成正比的电压信号。中控系统p5发出一命令代码，形成一个设定电压。比较电路p4将设定电压与拉力传感器17的电压信号进行比较，于是钼丝驱动机构p3开始上升或下降，从而使得钼丝连接器p1上的钼丝p6的张力恒定。

不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。